【声光控延时开关的制作】楼道声光控开关接线图

时间：2019-01-11 03:30:08　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文介绍了声光控延时开关的组成、性能，适用范围及工作原理，节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果良好。　　关键词：远控延时开关元件电路原理
　　
　　一、元件选择
　　MIC 用驻极体话筒，RG用一般光敏电阻即可，YFA-YFD 用一片低工耗COMS四与非门电路TC4011，T用9014低频管，放大倍数越大灵敏度越高，D用IN4148，D是7.5v的稳压管，C、C用电解电容、SCR可选用MCR100-6 1A的单向可控硅，电阻均为1/8w碳膜电阻，阻值按图。D-D用IN4007，反向漏电必须小。电灯的功率不能超过60W。R为MIC1供电。VT做电压放大，R是负反馈电阻。D、D做倍压检波，直流成分降在R和R上。R是光敏电阻，白天阻值小，将该直流成分短路，所以，有声音也不会亮灯。VT、VT是直流开关。晚间有声音时，VT、VT导通，+12V通过VT、D向C快速充电，经R，使BT开通，LED点亮。C5是抗干扰用。C上的存电能维持供给BT一段时间，即灯亮的持续时间。
　　1.元器件安装后，通220v电压检查元器件是否安装正确；
　　2.检查电子开关是否正常。将万用表电压挡测可控硅(MCR100-6)阴阳极电压，当短接VT的e、c极，可控硅(MCR100-6)阳极电压下降为零，说明电子开关电路正常；
　　3.检测MIC话筒两端电压约2~3V左右，说明MIC话筒连接正确。再检查R光敏电阻两端电压值，光照时电压较低，不受光时电压较高，说光控电路工作正常；
　　4.整体测试。将光敏电阻用不透光的物体遮挡住，测量VT发射极对地电压，当发出响声在话筒边发出声音时，测得的电压就为5V以上，然后没有声音后又变为0。
　　二、电路的工作原理及原理图
　　声光控延时开关的电路原理图如下所示，电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011，其内部含有4个独立的与非门vd ～vd，使电路结构简单，工作可靠性高。顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。
　　声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒接收并转换成电信号，经c耦合到vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd)的2脚，r、r是vt偏置电阻，c是电源滤波电容。
　　为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，rg两端的电压高，即为高电平间t=2πrc，改变r或c的值，可改变延时时间，满足不同目的。vd和vd构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当c充电到一定电平时，信号经与非门vd、vd后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；c充满电后只向r放电，当放电到一定电平时，经与非门vd、vd输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
　　二极管vd～vd将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经r降压，c滤波后即为电路的直流电源，为bm、vt、ic等供电。
　　这里介绍的节电开关，在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时40~50秒后节电开关自动关闭、灯灭。
　　下图为声控照明节电开关电路原理图。
　　电路原理：话筒MIC1和VT、R~R、C组成声音拾取放大电路。为了获得较高的灵敏度，VT 的β值选用大于100。话筒MIC也选用灵敏度高的。R不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡，C、D和D、C构成倍压整流电路。把声音信号变成直流控制电压。R、R和光敏电阻R组成光控电路。有光照射在R上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。VT、VT和R、D组成的电子开关截止，C 内无电荷，单向可控硅MCR截止，灯泡不亮。在MCR截止时，直流高压经R、R、D降压后加到C、CW（稳压管）上端。C为滤波电容，CW为稳压值12~15V的稳压二极管，保证C上电压不超过15V直流电压。当无光照射R 时，R 阻值很大，对直流控制电压衰减很小，VT、VT等组成的电子开关导通，D 也导通，使C充电。R、C和单向可控制MCR、D~D 组成延时与交流开关。C通过R 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。灯泡发光时间长短由C、R 的参数决定，按图中所给出的元器件数值（R为22K），发光30秒左右后，MCR截止，灯熄灭。C为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。
　　三、调试
　　用交流220V作为电源。经过D―D整流成直流，此直流电一方面提供给电灯使用。另一方面经过R、R分压D C稳压得到6.2V直流工作电源。R、MIC构成声音输入电路，经过C耦合送到Q进行放大。R、R、Q构成普通的音频放大电路。放大后经过C输出。D、D、C构成倍压整流将声音信号转变成直流电。光敏电阻在光亮的环境下电阻值很小相当于短路，在黑暗的环境下电阻值很大，相当于开路。因此在光亮时阻止声音信号继续往后送。R、R、R、Q、Q构成直流放大电路。D、D、C、R、KG构成延时控制电路。
　　1.如果您购买的是散件，那么您可以一边组装一边测量，也可以全部组装后再一次性测量。不过一边组装一边测量可得到更多乐趣。
　　2.由于本电路使用220V交流，因此在组装时必须注意安全。当然为安全起见在调试时您可用6V直流电源代替。电灯改用6V的电珠。待全部调试完毕，再用220V供电。具体做法是将直流电的+6V接到E处，短接R、R，接地线与本电路的地相连，如果没有6V的电源，接5V也是可以的，只是数据与下面所说的有所不同。
　　3.接好6V电源，焊接好MIC、R，给点掌声则在A处用示波器可以观察到2mV左右的电压波动。
　　4.焊接好C、R、Q、R，此时在B用万用表可测量得到3V左右的电压。给点掌声，用万用表即可观察到指针偏转。掌声越响，偏转较大。
　　5.焊接好R、R、R、Q、GMDZ ，用手盖住光敏电阻，用万用表可观察到C处电压变低。
　　这样制作出的声光控延时开关，在白天光照好的时候，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过数十秒后自动熄灭，节能节电。
　　
　　参考文献：
　　［1］邓木生.电子技能训练.机械工业出版社.
　　［2］阎石编.数字电路电子技术基础.高等教育出版社.
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